Возможности МРТ в диагностике плацентарной дисфункции

Плацентарная дисфункция является распространенной акушерской проблемой, которая осложняет 5-10% всех беременностей. Это прогрессирующее состояние, при котором внутриутробное снабжение кислородом и питательными веществами является недостаточным для поддержания нормального роста плода и развития органов. В настоящее время нет эффективных способов улучшения функции плаценты, тем не менее, правильная антенатальная диагностика плацентарной дисфункции приводит к четырехкратному улучшению неонатального исхода, так как это обеспечивает своевременное родоразрешение и тем самым снижает риск необратимого повреждения органов плода. В настоящее время скрининг плацентарной дисфункции фокусируется на оценках веса плода и измерениях допплеровского кровотока плода и пуповины. Тем не менее, размер плода не достаточно точно отражает функцию плаценты, кроме того, при поздней дисфункции плаценты допплер не обнаруживает патологии. Поэтому дополнительные маркеры, которые непосредственно отражают функцию плаценты, могут значительно улучшить диагностику плацентарной дисфункции. В данный момент растет интерес к МРТ плаценты из-за ее способности обнаруживать плацентарную дисфункцию in vivo.

МРТ нормальной плаценты

На МРТ нормальная плацента между 19 и 23 неделями беременности имеет относительно однородную высокую интенсивность сигнала Т2 и относительно низкую интенсивность сигнала Т1. В период между 24 и 31 неделей беременности можно увидеть слабо выраженную дольчатость плаценты и множественные перегородки между долями, что ведет к увеличению гетерогенности с увеличением срока беременности. Нормальный миометрий обычно выглядит трехслойным на T2-взвешенных изображениях, с неоднородно гиперинтенсивным средним слоем и более тонкими слоями с низкой интенсивностью сигнала с обеих сторон. Иногда миометрий появляется в виде одного тонкого слоя с равномерной интенсивностью сигнала в местах сдавления, например, рядом с позвоночником и аортой. Хорошо видна граница между плацентой и околоплодные водами, граница со стенкой матки также достаточно четкая.

Антенатальная МРТ нормальной плаценты показала четкие морфологические изменения во время беременности. В 2006 году была проведена томография женщин на разных сроках беременности по результатам которой исследователи выделили 4 стадии изменений в плаценте по мере увеличения срока. Стадии 0 соответствует правильная, однородная структура плаценты характерная для срока от 19 до 23 недель. С 24 по 31 неделю в плаценте начинают появляться первые изменения в виде слабо выраженной дольчатости, что соответствует стадии 1. Стадия 2 характеризуется увеличением количества и выраженности долек в сроке с 31 по 35 неделю. Плацента в сроке 36 недель и далее имеет ярко выраженную дольчатую структуру и соответствует стадии 3. По мере увеличения срока гестации также наблюдается уменьшение соотношения интенсивности сигнала плаценты/околоплодных вод.

Рисунок 1| Изменение внешнего вида плаценты на МРТ по мере увеличения срока беременности.

МРТ при задержке роста плода

Плацентарная недостаточность наиболее часто приводит к задержке роста плода, когда не достигаются параметры соответствующие сроку гестации. Недостаточное питание плода и гипоксия приводят к повышению риска когнитивных нарушений, церебрального паралича и метаболических нарушений.

Несмотря на то, что у плодов с задержкой внутриутробного развития объем плаценты увеличивается по мере увеличения срока, он остается сниженным относительно нормальных параметров. Внешний вид плаценты характеризуется утолщением и изменением формы ближе к шаровидной, с увеличением отношения толщины плаценты к объему.

Значение T2 падает при плацентарной недостаточности, что делает плаценту более темной, с большей неоднородностью, возможно, из-за областей инфаркта и фиброза.

Рисунок 2 | МРТ нормальной плаценты (слева) и при задержке роста плода (справа). Плацента отмечена белой звездой. Обратите внимание на разницу во внешнем виде при взвешенной визуализации T2: нормальная плацента выглядит светлее и более однородной.

Диффузионно-взвешенные изображения

Интенсивность сигнала на диффузионно-взвешенном изображении (DWI) отражает диффузионную способность молекул воды исследуемого объекта. На диффузионную способность непосредственно влияет плотность расположения клеток и объем внеклеточного пространства.

Диффузно-взвешенная визуализация имеет потенциальную ценность при обнаружении аномалий плаценты, поскольку задержка внутриутробного роста связана с уменьшением площади поверхности обмена на уровне ворсин, что приводит к меньшей диффузионной проводимости. Среди многих причин ограничения диффузии при беременности наиболее важными являются гематомы и инфаркты плаценты, поскольку они приводят к меньшей диффузионной проводимости и ограниченному кровоснабжению вследствие дегенерации и рубцевания тканей. Таким образом, нарушение зрелости плаценты и очаговое нарушение плацентарного барьера могут привести к измененной диффузии.

В нескольких исследованиях изучающих диффузионно-взвешенные изображения плаценты с ограничением роста было установлено, что значения коэффициента диффузии плаценты значительно ниже в плацентах с задержкой роста плода.

Когда исследование выполняется в хорошо перфузируемых сосудистых тканях, измеренное затухание сигнала при низкой диффузионной сенсибилизации обусловлено не только диффузией свободной воды в ткани, но и микроциркуляцией внутри капиллярной сети. Внутривоксельное некогерентное движение (IVIM) - это традиционный вариант DWI, применяемый к перфузируемым органам. Он может быть использован при оценке капиллярного кровотока без необходимости введения контрастных веществ. При плацентарной недостаточности перфузионная фракция снижается по сравнению с нормальной плацентой.

Хотя до настоящего времени большинство исследований проводилось с целью изучения ограничения роста одного плода, в будущем визуализация перфузии может быть полезна для количественной оценки несоответствия плацентарной перфузии между близнецами и функционального объема плацентарной ткани. Это может помочь определить наилучшее место для лазерной коагуляции при лечении фето-фетального трансфузионного синдрома, гарантируя, что у каждого близнеца достаточно функционирующей ткани, чтобы выжить, или продемонстрировать, что это невозможно. 

Релаксометрия

Магнитно-резонансная томография также может использоваться для оценки оксигенации плаценты, поскольку поперечное время релаксации (Т2*) зависит от наличия дезоксигемоглобина. Помимо оксигенации тканей на величину T2* также влияют элементы состава ткани, такие как плотность клеток, содержание воды, количество атомов водорода и площадь поверхности.

В плаценте время релаксации T2 уменьшается с увеличением срока беременности и значительно уменьшается в плаценте при беременности, осложненной задержкой внутриутробного развития, возможно, из-за фиброза, некроза и инфарктов в паренхиме плаценты.

Так как на результаты Т2 релаксометрии влияет уровень насыщения кислородом ткани, (более высокие значения насыщения кислородом приводят к более высоким значениям T2), МРТ может косвенно измерить фетоплацентарную оксигенацию. Насыщение кислородом в фетоплацентарной системе обычно довольно низкое по сравнению со здоровыми взрослыми показателями насыщения кислородом и оказывается значительно ниже у плодов с задержкой развития. Поскольку насыщение кислородом трудно измерить напрямую, а инвазивные методы, такие как кордоцентез, несут в себе риск выкидыша, МРТ релаксометрия обеспечивает неинвазивный способ измерения уровня кислорода в фетоплацентарной системе.

Источники:

1. Sørensen A. et al. T2* weighted placental MRI: basic research tool or an emerging clinical test of placental dysfunction? //Ultrasound in Obstetrics & Gynecology. – 2019.
2. Aughwane R. et al. Placental MRI and its application to fetal intervention //Prenatal diagnosis. – 2019.
3. Fadl S. et al. Placental imaging: normal appearance with review of pathologic findings //Radiographics. – 2017. – Т. 37. – №. 3.
4. Gowland P. Placental mri //Seminars in Fetal and Neonatal Medicine. – WB Saunders, 2005. – Т. 10. – №. 5.
5. Damodaram M. et al. Placental MRI in intrauterine fetal growth restriction //Placenta. – 2010. – Т. 31. – №. 6.
6. Bonel H. M. et al. Diffusion-weighted MR imaging of the placenta in fetuses with placental insufficiency //Radiology. – 2010. – Т. 257. – №. 3.
7. Blaicher W. et al. Magnetic resonance imaging of the normal placenta //European journal of radiology. – 2006. – Т. 57. – №. 2.
8. Sinding M. et al. Placental magnetic resonance imaging T2* measurements in normal pregnancies and in those complicated by fetal growth restriction //Ultrasound in Obstetrics & Gynecology. – 2016. – Т. 47. – №. 6.